DE102014109524B4 - Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems (20), wobei ein wassergekühlter Kondensator (21) ein Kältemittel kondensiert mittels Kühlwassers von einem Kühlsystem (10), welches einen Zwischenkühler und/oder eine elektrische Vorrichtung (12) in einem Fahrzeug kühlt, und ein luftgekühlter Kondensator (23) in einem Kühlmodul (13) des Kühlsystems (10) das Kältemittel von dem wassergekühlten Kondensator (21) kühlt durch Wärmeaustausch mit Außenluft, wobei das Verfahren aufweist:Verdichten des Kältemittels in Antwort auf ein Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage während das Fahrzeug fährt nach dem Starten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs,Zirkulieren des Kühlwassers, welches durch Austausch von Wärme mit Außenluft im Kühlmodul (13) gekühlt wird, zum Kühlen des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) undSteuern der Betriebsdrehzahlen einer Wasserpumpe (15) im Kühlsystem (10) und eines Kühlgebläses (17), wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder fahrend verbleibt, und Beenden der Steuerung durch Erfassen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind,wobei das Steuern der Betriebsdrehzahlen der Wasserpumpe (15) und des Kühlgebläses (17), wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder Fahren verbleibt, und das Beenden der Steuerung durch Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind, aufweist:Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind,Steuern der Betriebsdrehzahlen der Wasserpumpe (15) und des Kühlgebläses (17) und Zurückkehren, um das Kühlwasser, welches durch Austausch von Wärme mit Außenluft im Kühlmodul gekühlt wird, zu zirkulieren, um den Zwischenkühler und/oder die elektrische Vorrichtung (12) zu kühlen, wenn ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) nicht innerhalb vorbestimmter Werte sind, undBetreiben der Wasserpumpe (15) und des Kühlgebläses (17) mit vorbestimmten Werten gemäß dem Leerlauf- oder Fahrmodus und Beenden der Steuerung, wenn es ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage,die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Luftklimaanlagensystems für ein Fahrzeug (z. B. ein Kraftfahrzeug). Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeug-Luftklimaanlagensystems, welches den Energieverbrauch eines Luftklimaanlagensystems minimiert durch Steuern einer Wasserpumpe und eines Kühlgebläses gemäß Fahrbedingungen eines Fahrzeugs und gemäß einer Bedingung, ob eine Klimaanlage arbeitet, und welches die erreichbare Fahrdistanz vergrößert durch Verbessern der Kühlleistung und durch Reduzieren des Drucks.
  • Beschreibung bezogener Technik
  • Im Allgemeinen weisen Klimaanlageneinrichtungen ein Luftklimaanlagensystem zum Heizen/Kühlen des Inneren von Fahrzeugen auf.
  • Diese Luftklimatisierungssysteme, welche das Innere des Fahrzeugs auf einer gewünschten Temperatur halten durch Aufrechterhalten der Temperatur des Inneren auf einem geeigneten Niveau, unabhängig von Änderungen der Außentemperatur, heizen oder kühlen das Innere des Fahrzeugs unter Verwendung eines Kältemittels, welches von einem Kompressor/Verdichter ausgegeben wird, und tauschen Wärme aus durch einen Verdampfer, während des Zirkulierens (des Kältemittels) durch einen Kondensator, einen Sammlertrockner, ein Expansionsventil, den Verdampfer und den Verdichter.
  • Das heißt, bei den Luftklimatisierungssystemen kondensiert ein unter hoher Temperatur und hohem Druck stehendes Kältemittel, das von dem Verdichter verdichtet ist, durch den Kondensator und verringert die Temperatur und die Feuchtigkeit eines Innenraums durch Verdampfen durch den Verdampfer nach dem Passieren durch den Sammlertrockner und das Expansionsventil.
  • Es besteht ein Bedarf zum Entwickeln eines umweltfreundlichen Fahrzeugs, welches im Wesentlichen ICE-Fahrzeuge (Verbrennungsmotor (Internal Combustion Engine) Fahrzeuge) ersetzen kann, wobei verstärkt auf Energieeffizienz und das Problem der Umweltverschmutzung zu achten ist. Diese umweltfreundlichen Fahrzeuge weisen im Allgemeinen Elektrofahrzeuge, welche von einer Brennstoffzelle oder Elektrizität als Leistungsquelle angetrieben sind, und Hybridfahrzeuge auf, welche von einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Batterie angetrieben sind.
  • Bei Elektrofahrzeugen ist ein Kühlsystem, welches die elektrischen Teile kühlt, bereitgestellt als ein spezifischer geschlossener Kreis, zusätzlich zu einem Luftklimatisierungssystem, sodass das Kühlmodul, welches an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist und Kältemittel oder Kühlwasser zu den Systemen zuführt, kompliziert ist.
  • Ferner, wenn ein wassergekühlter Kondensator im Luftklimatisierungssystem des Elektrofahrzeugs vorgesehen ist, ist der Kreis zum separaten Zuführen von Kühlwasser und eines Kältemittels kompliziert, und die Maximallastzustände und die Betriebstemperaturen des Systems sind unterschiedlich, sodass, wenn das Kühlmodul in einem luftgekühlten Kondensator gekühlt wird unter Verwendung eines Kühlgebläses und von Fahrtluft die Kühlleistung von einem der Systeme ausreichend ist, aber die Kühlleistung des anderen nicht ausreichend ist.
  • Das heißt, weil das Luftklimatisierungssystem als ein geschlossener Kreis bereitgestellt ist, separat von dem Kühlsystem bei den elektrischen Fahrzeugen der bezogenen Technik, wenn ein wassergekühlter Kondensator verwendet wird, ist die Einrichtung/das Layout in einem kleinen Motorraum (Verbrennungsmotorraum) kompliziert, und der Leistungsverbrauch durch den Verdichter, das Kühlgebläse und die Wasserpumpe ist erhöht auf Grund des Unterschieds in der Kühlleistung gemäß Antriebszuständen/Antriebsbedingungen, sodass der Verbrauch an Elektrizität ansteigt und die mögliche Reisedistanz sinkt.
  • Ferner, da die Maximallastzustände des Kühlsystems und des Luftklimatisierungssystems unterschiedlich sind, ist das System schwierig in einem Optimumzustand zu steuern, sodass die Kühlleistung des Kühlsystems und die Kühlleistung des Luftklimatisierungssystems nicht in ihren Optimumniveaus sind.
  • Daher wird ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems benötigt, welches den Leistungsverbrauch durch ein Luftklimatisierungssystem minimiert und die Reisedistanzfähigkeit des Fahrzeugs vergrößert.
  • Aus der DE 10 2012 113 103 A1 , der KR 10 2015 0 071 814 A und der DE 10 2009 031 504 A1 sind Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems bekannt, wobei ein wassergekühlter Kondensator ein Kältemittel kondensiert mittels Kühlwassers von einem Kühlsystem, welches einen Zwischenkühler und/oder eine elektrische Vorrichtung in einem Fahrzeug kühlt, und ein luftgekühlter Kondensator in einem Kühlmodul eines Kühlsystems das Kältemittel von dem wassergekühlten Kondensator kühlt durch Wärmeaustausch mit Außenluft, wobei das Verfahren aufweist: Verdichten des Kältemittels in Antwort auf ein Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage während das Fahrzeug fährt nach dem Starten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs,
  • Zirkulieren des Kühlwassers, welches durch Austausch von Wärme mit Außenluft im Kühlmodul gekühlt wird, zum Kühlen des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung und
    Steuern der Betriebsdrehzahlen einer Wasserpumpe im Kühlsystem und eines Kühlgebläses, wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder fahrend verbleibt, und Beenden der Steuerung durch Erfassen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung innerhalb vorbestimmter Werte sind.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems bereitzustellen, welches Leistungsverbrauch durch ein Luftklimatisierungssystem minimiert und welches die Reisedistanz erhöht durch Verbessern der Kühlleistung und durch Reduzieren des Drucks, durch Integrieren eines Kühlsystems zum Kühlen einer elektrischen Vorrichtung oder eines Zwischenkühlers (z.B. Ladeluftkühlers) in einem Fahrzeug (z. B. Kraftfahrzeug), verwendend Kondensatoren, die voneinander getrennt sind/separiert sind, um Kühlfluid und Außenluft jeweilig zu verwenden als ein Wärmeaustauschmedium, und durch Steuern des Betriebs einer Wasserpumpe und eines Kühlgebläses gemäß dem Fahrzustand eines/des Fahrzeugs, dem Druck der Luftklimaanlage und der Temperatur der elektrischen Vorrichtung.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems gemäß Anspruch 1. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems, bei welchem ein wassergekühlter Kondensator ein Kältemittel mit(tels) Kühlwasser(s) von einem Kühlsystem (z. B. eines Verbrennungsmotors und/oder eines Elektromotors) kondensiert, welches einen Zwischenkühler (z. B. Ladeluftkühler) und/oder eine elektrische Vorrichtung in einem/dem Fahrzeug kühlt, und bei welchem ein luftgekühlter Kondensator in einem Kühlmodul eines Kühlsystems das Kältemittel von dem wassergekühlten Kondensator kondensiert durch Wärmeaustausch mit Außenluft, auf: Verdichten des Kältemittels in Antwort auf ein Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage, wobei ein Fahrzeug nach dem Starten eines Motors (z. B. Verbrennungsmotors) des Fahrzeugs gefahren wird, Zirkulieren von Kühlwasser, welches durch Wärmeaustausch mit Außenluft in dem Kühlmodul gekühlt wird, um den Zwischenkühler und/oder die elektrische Vorrichtung zu kühlen, Steuern der Betriebsdrehzahl/der Betriebsdrehzahlen einer Wasserpumpe im Kühlsystem und eines Kühlgebläses, wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder im Fahren gehalten wird, und Beenden der Steuerung durch Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung innerhalb vorbestimmter Werte sind.
  • Das Steuern der Betriebsdrehzahl der Wasserpumpe und des Kühlgebläses, wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder fahrend gehalten wird/ist, und das Beenden der Steuerung durch Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung innerhalb vorbestimmter Werte sind, weist auf: Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung innerhalb vorbestimmter Werte sind, Steuern der Betriebsdrehzahl der Wasserpumpe und des Kühlgebläses und Rückkehren zum Zirkulieren des Kühlwassers, welches gekühlt ist durch Austauschen von Wärme mit Außenluft im Kühlmodul, um den Zwischenkühler und/oder die elektrische Vorrichtung zu kühlen, wenn ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung nicht innerhalb vorbestimmter Werte sind, und Betätigen der Wasserpumpe und des Kühlgebläses mit vorbestimmten Werten gemäß dem Leerlauf oder Fahrmodus und Beenden der Steuerung, wenn ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers oder der elektrischen Vorrichtung innerhalb vorbestimmter Werte sind.
  • Das Verdichten des Kältemittels in Antwort auf das Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage, wobei ein Fahrzeug gefahren wird nach dem Starten eines Motors (z. B. Verbrennungsmotors) des Fahrzeugs, kann aufweisen Erfassen, ob die Luftklimaanlage ihren Betrieb startet, und Verdichten und Zirkulieren des Kältemittels durch Betätigen eines Kompressors/Verdichters.
  • Das Zirkulieren von Kühlwasser/des Kühlwassers, welches durch Wärmeaustausch mit der Außenluft im Kühlmodul gekühlt wird, um den Zwischenkühler oder die elektrische Vorrichtung zu kühlen, kann aufweisen Betreiben der Wasserpumpe, sodass Kühlwasser durch den Zwischenkühler und die elektrische Vorrichtung von dem Kühlmodul aus zirkuliert, und Betätigen des Kühlgebläses, um das Hochtemperatur-Kühlwasser im Kühlmodul zu kühlen, in welches das Kühlwasser mit einer erhöhten Temperatur, die erhöht ist durch Kühlen des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung, einströmt, durch Austauschen von erwärmter Luft mit Außenluft.
  • Die Wasserpumpe kann betätigt werden gemäß der Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem nicht das Kältemittel komprimiert durch Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage, während ein Fahrzeug/das Fahrzeug gefahren wird nach dem Starten eines Motors (z. B. Verbrennungsmotors) des Fahrzeugs.
  • Die Wasserpumpe kann betrieben werden gemäß einem Wert, der als eine Betriebsbedingung der Luftklimaanlage bei fahrendem Fahrzeug gesetzt ist, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem das Kältemittel verdichtet, in Antwort auf das Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage, während ein Fahrzeug fährt nach dem Starten eines Motors (z. B. Verbrennungsmotors) des Fahrzeugs.
  • Die Wasserpumpe kann betrieben werden im Leerlauf unter einer Bedingung, welche eine größere Flussrate des Kühlwassers benötigt, was/welche gesetzt ist gemäß der Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung und der Flussrate des Kühlwassers, welche gesetzt ist als die Bedingung der Luftklimaanlage bei fahrendem Fahrzeug, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem das Kältemittel verdichtet in Antwort auf das Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage, wobei ein Fahrzeug fährt nach dem Starten eines Motors (z. B. Verbrennungsmotors) des Fahrzeugs.
  • Die Wasserpumpe kann eine Vibrationswasserpumpe sein und die Betriebsdrehzahl der Wasserpumpe wird gesteuert gemäß Steuersignalen von einer Motorsteuereinheit (ECU), sodass die Flussrate des zirkulierenden Kühlwassers eingestellt werden kann.
  • Wenn das Zirkulieren des Kühlwassers zum Kühlen des Zwischenkühlers oder zum Kühlen der elektrischen Vorrichtung erfolgt, kann der Zwischenkühler verwendet werden, wenn das Fahrzeug ein Verbrennungsmotorfahrzeug ist, und die elektrische Vorrichtung kann verwendet werden, wenn das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug ist mit einem Elektromotor oder ein Hybridfahrzeug ist mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor.
  • Wenn das Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist es möglich den Leistungsverbrauch zum Betreiben des Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems zu minimieren und den Energieverbrauch zum Kühlen zu reduzieren. Dies kann man erreichen durch Integrieren eines Kühlsystems zum Kühlen eines Zwischenkühlers und/oder einer elektrischen Vorrichtung und eines Antriebssystems eines Verbrennungsmotorfahrzeugs, oder des Antriebssystems eines umweltfreundlichen Fahrzeugs, welches ein Elektrofahrzeug und ein Hybridfahrzeug einschließt, verwendend den wassergekühlten Kondensator und den luftgekühlten Kondensator, welche von einander getrennt sind, um Kühlfluid bzw. Außenluft (jeweilig) als ein Wärmeaustauschmedium zu verwenden, und verwendend den Betrieb einer Wasserpumpe und eines Kühlgebläses gemäß einem Fahrzustand eines Fahrzeugs, dem Druck der Luftklimaanlage und der Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung.
  • Da es möglich ist, den Betrieb der Wasserpumpe und des Kühlgebläses gemäß dem Zustand und den Bedingungen des Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems zu steuern, ist es möglich, die Kühlleistung des Luftklimaanlagensystems zu verbessern und die Fahrdistanz/Reichweite zu erhöhen mit der gleichen Energie durch Reduzieren des Energieverbrauchs zum Kühlen.
  • Es ist zu verstehen, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, wie hierin verwendet, Motorfahrzeuge einschließt, wie im Allgemeinen Personenkraftfahrzeuge, einschließlich Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastkraftwagen, diverse kommerzielle Fahrzeuge, Wasserkraftfahrzeuge, einschließlich zahlreicher Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und dergleichen und auch Hybridfahrzeuge und Alternativkraftstofffahrzeuge, (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Öl gewonnen sind). Wie hier hierin verwendet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Energiequellen hat, z. B. Fahrzeuge, die sowohl benzinbetrieben als auch elektrobetrieben sind.
  • Die Verfahren der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, die in weiterem Detail aus den begleitenden Zeichnungen, welche hierin mit einbezogen sind, und der nachfolgenden Detailbeschreibung ersichtlich sind, welche zusammen dazu dienen, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschaubild, welches die Konfiguration eines Systems zum Kühlen und Luftklimatisieren eines Fahrzeugs zeigt, für welches ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems verwendet wird, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein Flussablaufdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems zeigt, wie angewendet auf das System zum Kühlen und Luftklimatisieren eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detailbeschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug genommen auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von welcher Beispiele in den begleitenden Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, ist zu verstehen, dass die vorliegende Beschreibung nicht vorgesehen ist, um die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung vorgesehen, nicht nur diese exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, welche innerhalb des Umfangs der Erfindung wie durch die angehängten Ansprüche definiert enthalten sind.
  • Nachfolgend wird eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, sodass der Fachmann in der Lage ist, die vorliegende Erfindung durchzuführen. 1 ist ein Blockschaubild, welches die Konfiguration eines Systems zum Kühlen und Luftklimatisieren eines Fahrzeugs zeigt, für welches ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems angewendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist/wird wie in 1 gezeigt für ein Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem 20 verwendet, das mit einem Kühlsystem 10 integriert ist (integral ausgebildet ist). Das Kühlsystem 10 kann aufweisen eine Wasserpumpe 15, welche Kühlwasser durch ein Antriebssystem 11 und einen Zwischenkühler (z. B. Ladeluftkühler) und/oder eine elektrische Vorrichtung 12 (hindurch) zirkuliert, und ein Kühlmodul 13 mit einem Radiator(Kühler) und einem Kühlgebläse 17 zum Kühlen von Hochtemperatur-Kühlwasser, welches das Kühlen abschließt, durch Wärmeaustausch mit Außenluft.
  • Das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem 20 kann aufweisen einen wassergekühlten Kondensator 21 und einen luftgekühlten Kondensator 23, welche im Kühlmodul 13 vorliegen, einen Verdichter 25, welcher ein verdichtetes Kältemittel zu dem wassergekühlten Kondensator 21 zuführt, ein Expansionsventil 27, welches das Kältemittel expandiert, kondensierend durch den wassergekühlten Kondensator 21 und den luftgekühlten Kondensator 23, und einen Verdampfer 29, der das Kältemittel verdampft, expandierend durch das Expansionsventil 27.
  • 2 ist ein Flussablaufdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugklimatisierungssystems darstellt, so wie angewendet auf das System zum Kühlen und Luftklimatisieren eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems wie in 2 gezeigt aufweisen:
    • Eine Reihe von Schritten (A) des Verdichtens eines Kältemittels durch Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage während ein/das Fahrzeug fährt nach dem Starten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs.
  • Eine Reihe von Schritten (C) zum Steuern/des Steuerns der Betriebsdrehzahlen der Wasserpumpe 15 und des Kühlgebläses 17, wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder fahrend aufrecht gehalten wird/bleibt, und Beenden der Steuerung durch Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers (z. B. Ladeluftkühlers) und/oder der elektrischen Vorrichtung 12 innerhalb vorbestimmter Werte sind, in ein Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem, welches wie in 1 beschrieben konfiguriert ist.
  • Eine Reihe von Schritten (B) des Betreibens der Wasserpumpe um Kühlwasser zu zirkulieren, und des Betreibens des Kühlgebläses, um das Hochtemperatur-Kühlwasser zu kühlen.
  • Die Reihe von Schritten (A) kann aufweisen: Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs (S1), Erfassen, ob die Luftklimaanlage gestartet/eingeschaltet ist (S2), und Betätigen des Verdichters 25, um ein Kältemittel zu verdichten und zu zirkulieren, um das Fahrzeug (S3) zu kühlen.
  • In den Schritten (B) wird die Wasserpumpe 15 (z. B.) betrieben, sodass Kühlwasser durch den Zwischenkühler und/oder die elektrische Vorrichtung 12 von dem Kühlmodul 13 aus zirkuliert (wird) (S4), und das Kühlgebläse 17 wird betrieben, um das Hochtemperatur-Kühlwasser im Kühlmodul 13 zu kühlen, wobei das Kühlwasser, welches eine erhöhte Temperatur hat durch das Kühlen des Stroms durch den Zwischenkühler und/oder die elektrische Vorrichtung, gekühlt wird durch Wärmeaustausch mit der Außenluft (S5).
  • Die Wasserpumpe 15 kann betätigt werden gemäß dem Zwischenkühler und/oder der elektrischen Vorrichtung 12, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem 20 nicht in/gemäß der Reihe von Schritten (A) betrieben wird, wobei es betrieben werden kann gemäß einem Wert, der als eine Betriebsbedingung der Luftklimaanlage gesetzt ist, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem 20 bei fahrendem Fahrzeug arbeitet/betrieben ist.
  • Ferner, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem 20 arbeitet in der Reihe von Schritten (A), kann die Wasserpumpe 15 betrieben werden/arbeiten, im Leerlauf (z. B. des Verbrennungsmotors), unter einer Bedingung, welche eine höhere Flussrate des Kühlwassers erfordert, was/welche gesetzt ist gemäß der Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung 12 und der Flussrate des Kühlwassers, welche gesetzt ist als die Bedingung der Luftklimaanlage bei fahrendem Fahrzeug.
  • In den Schritten (C) wird ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers oder der elektrischen Vorrichtung 12 innerhalb vorbestimmter Werte sind, wobei die Wasserpumpe 15 und das Kühlgebläse 17 arbeiten (S6).
  • Wenn es ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung 12 nicht innerhalb vorbestimmter Werte sind, d. h., die Bedingungen sind nicht erfüllt, im Schritt S6, werden die Betriebsdrehzahlen der Wasserpumpe 15 und des Kühlgebläses 17 gesteuert und es wird zurückgekehrt zu der Reihe von Schritten (B) (S7).
  • Im Gegensatz dazu, wenn es ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung 12 innerhalb vorbestimmter Werte sind, d. h., wenn die Bedingungen erfüllt sind, werden die Wasserpumpe 15 und das Kühlgebläse 17 bei vorbestimmten Werten gemäß dem Leerlauf- oder Fahrmodus betrieben (S8) und die Steuerung wird beendet.
  • Die Wasserpumpe 15 kann eine Vibrationswasserpumpe sein, und ihre Betriebsdrehzahl wird gesteuert gemäß den Steuersignalen von einer elektronischen Steuereinheit (ECU), sodass die Flussrate des zirkulierenden Kühlwassers eingestellt wird.
  • Wenn das Fahrzeug, für welches das Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems wie oben beschrieben angewendet wird, ein Verbrennungsmotor-Fahrzeug (ICE-Fahrzeug) ist, kann der Zwischenkühler (Ladeluftkühler) verwendet werden, und, wenn es ein elektrisches Fahrzeug mit einem Elektromotor oder ein Hybridfahrzeug mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor ist, kann die elektrische Vorrichtung 12 verwendet werden.
  • Die vorausgehende Beschreibung spezifischer exemplarischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist zu Zwecken der Illustrationsbeschreibung gemacht worden. Sie ist nicht vorgesehen, um erschöpfend zu sein, oder um die Erfindung auf exakt die offenbarten Ausführungsformen einzuschränken, und ersichtlich sind Modifikationen und Variationen möglich im Lichte der obigen Lehre.
  • Die Beschreibung ist nicht vorgesehen, um erschöpfend zu sein oder um die Erfindung auf exakt diese offenbarten Ausführungsformen einzuschränken, und ersichtlich sind viele Modifikationen und Variationen möglich im Lichte der obigen Lehre sowie diverse alternative Modifikationen davon. Es ist vorgesehen, dass der Umfang der Erfindung durch die angehängten Ansprüche definiert wird.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystems (20), wobei ein wassergekühlter Kondensator (21) ein Kältemittel kondensiert mittels Kühlwassers von einem Kühlsystem (10), welches einen Zwischenkühler und/oder eine elektrische Vorrichtung (12) in einem Fahrzeug kühlt, und ein luftgekühlter Kondensator (23) in einem Kühlmodul (13) des Kühlsystems (10) das Kältemittel von dem wassergekühlten Kondensator (21) kühlt durch Wärmeaustausch mit Außenluft, wobei das Verfahren aufweist: Verdichten des Kältemittels in Antwort auf ein Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage während das Fahrzeug fährt nach dem Starten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, Zirkulieren des Kühlwassers, welches durch Austausch von Wärme mit Außenluft im Kühlmodul (13) gekühlt wird, zum Kühlen des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) und Steuern der Betriebsdrehzahlen einer Wasserpumpe (15) im Kühlsystem (10) und eines Kühlgebläses (17), wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder fahrend verbleibt, und Beenden der Steuerung durch Erfassen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind, wobei das Steuern der Betriebsdrehzahlen der Wasserpumpe (15) und des Kühlgebläses (17), wobei das Fahrzeug im Leerlauf oder Fahren verbleibt, und das Beenden der Steuerung durch Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind, aufweist: Ermitteln, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind, Steuern der Betriebsdrehzahlen der Wasserpumpe (15) und des Kühlgebläses (17) und Zurückkehren, um das Kühlwasser, welches durch Austausch von Wärme mit Außenluft im Kühlmodul gekühlt wird, zu zirkulieren, um den Zwischenkühler und/oder die elektrische Vorrichtung (12) zu kühlen, wenn ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) nicht innerhalb vorbestimmter Werte sind, und Betreiben der Wasserpumpe (15) und des Kühlgebläses (17) mit vorbestimmten Werten gemäß dem Leerlauf- oder Fahrmodus und Beenden der Steuerung, wenn es ermittelt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Druck der Luftklimaanlage, die Temperatur des Kühlwassers und die Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) innerhalb vorbestimmter Werte sind.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verdichten des Kältemittels in Antwort auf das Erfassen des Betriebs der Luftklimaanlage, während das Fahrzeug fährt nach dem Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, aufweist: Erfassen, ob die Luftklimaanlage ihren Betrieb startet (S2), und Verdichten und Zirkulieren des Kältemittels durch Betreiben eines Verdichters (S3).
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Zirkulieren des Kühlwassers, welches durch Wärmeaustausch mit Außenluft im Kühlmodul gekühlt wird, zum Kühlen des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) aufweist: Betreiben der Wasserpumpe (15) (S4), sodass Kühlwasser durch den Zwischenkühler und/oder die elektrische Vorrichtung (12) von dem Kühlmodul (13) aus zirkuliert, und Betreiben des Kühlgebläses (S5), um Hochtemperatur-Kühlwasser im Kühlmodul 13) zu kühlen, in das das Kühlwasser mit einer Temperatur einströmt, die erhöht ist durch Kühlen des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12).
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Wasserpumpe (15) betrieben wird (S4) gemäß der Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12), wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem (20) nicht das Kältemittel verdichtet in Antwort auf das Erfassen des Betriebs der Luftklimaanlage, wenn das Fahrzeug fährt nach dem Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Wasserpumpe (15) betrieben wird (S4) gemäß einem Wert, der gesetzt ist als eine Betriebsbedingung der Luftklimaanlage, wenn das Fahrzeug fährt, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem (20) das Kältemittel verdichtet in Antwort auf das Erfassen des Betriebs der Luftklimaanlage während das Fahrzeug fährt nach dem Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Verdichten des Kältemittels in Antwort auf das Erfassen des Betriebs der Luftklimaanlage während das Fahrzeug fährt nach dem Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, aufweist: Erfassen, ob die Luftklimaanlage ihren Betrieb startet (S2), und Verdichten und Zirkulieren des Kältemittels durch Betreiben des Verdichters (S3).
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Wasserpumpe (15) arbeitet im Leerlauf bei einer Bedingung, welche eine größere Flussrate des Kühlwassers erfordert, welche gesetzt ist gemäß der Temperatur des Zwischenkühlers und/oder der elektrischen Vorrichtung (12) und der Flussrate des Kühlwassers, welche gesetzt ist als die Bedingung der Luftklimaanlage bei fahrendem Fahrzeug, wenn das Kraftfahrzeugluftklimatisierungssystem (20) das Kältemittel verdichtet in Antwort auf das Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage während das Fahrzeug fährt nach dem Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Verdichten des Kältemittels in Antwort auf das Erfassen des Betriebs einer Luftklimaanlage während ein Fahrzeug fährt nach dem Starten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs aufweist: Erfassen, ob die Luftklimaanlage ihren Betrieb startet (S2), und Verdichten und Zirkulieren des Kältemittels durch Betreiben des Verdichters (S3).
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Wasserpumpe (15) eine Vibrationswasserpumpe ist und die Wasserpumpenbetriebsdrehzahl gesteuert wird gemäß Steuersignalen von einer Motorsteuereinheit (ECU), sodass die Flussrate des zirkulierenden Kühlwassers eingestellt wird.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Zirkulieren des Kühlwassers zum Kühlen des Zwischenkühlers oder zum Kühlen der elektrischen Vorrichtung (12) erfolgt, wobei der Zwischenkühler gekühlt wird, wenn das Fahrzeug ein Verbrennungsmotor (ICE)-Fahrzeug ist, und die elektrische Vorrichtung (12) gekühlt wird, wenn das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug mit einem Elektromotor oder ein Hybridfahrzeug mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor ist.
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