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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Steuern einer solchen Belüftungsanlage. Gattungsgemäße Belüftungsanlagen umfassen dabei ein Luftzufuhrsystem zum Führen eines Zuluftstroms in den Fahrzeuginnenraum und einen Luft-Luft-Wärmetauscher, bei welchem ein über das Luftzufuhrsystem geführter Zuluftstrom und ein aus dem Fahrzeuginnenraum geführter Abluftstrom in wärmetauschenden Kontakt treten können.
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Fahrzeugbelüftungsanlagen sind an sich seit langem bekannt. Sie dienen insbesondere zur Frischluftzufuhr, zum Bereitstellen von Umluft sowie zum bedarfsgerechten Steuern solcher Luftströme über verschiedene Kanäle in den Fahrgastinnenraum. Fahrzeugbelüftungsanlagen werden typischerweise – aber nicht notwendigerweise – in Verbindung mit ebenfalls an sich bekannten Klimatisierungsanlagen verwendet, welche über Kühl- und/oder Heizvorrichtungen den zugeführten Luftstrom weiterhin bedarfsgerecht klimatisieren können.
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Je nach Außenbedingung kann die Effizienz der Fahrzeugklimatisierung herabgesetzt sein. Während an heißen Tagen der Hitzeeintrag in das Luftzufuhrsystem des Kraftfahrzeugs möglichst gering gehalten werden soll, muss an kalten Tagen umgekehrt vermieden werden, die in der Fahrzeugkabine vorhandene, bereits erwärmte Innenluft übermäßig durch Frischluft zu ersetzen, welche vor Einleiten in den Fahrgastraum erst konditioniert werden muss. Ersteres führt zu einer höheren Leistungsaufnahme der Klimaanlage und erniedrigt so deren Effizienz. Letzteres ist insbesondere für Elektrofahrzeuge problematisch, weil bei diesem Fahrzeugtyp die so verlorene thermische Energie nicht wie bei Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen leicht durch die Abwärme derselben verfügbar ist, sondern ggf. durch elektrische Energie erst erzeugt werden muss. Dies vermindert die Reichweite des Elektrofahrzeugs. Als einfache Lösung zu diesem Problem ist der oben bereits erwähnte Umluftbetrieb bekannt, bei welchem die Luft des Fahrzeuginnenraums zirkuliert und nur in geringem Maße durch neu konditionierte Frischluft ersetzt wird.
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Als weitere bekannte Maßnahme wird die Verwendung von Luft-Luft-Wärmetauschern vorgeschlagen. Dabei treten die aus dem Fahrzeuginnenraum abgeführte Abluft und die in den Fahrzeuginnenraum zugeführte Frischluft in wärmetauschenden Kontakt, wodurch ein Teil der für die Konditionierung der Frischluft notwendigen Energie eingespart werden kann. Solche Luft-Luft-Wärmetauscher sind z.B. in der
DE 10 2010 054965 A1 und in der
DE 10 2011 116657 A1 beschrieben.
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Ferner wurde an dem Problem gearbeitet, dass über dem Motorraum angesaugte Frischluft vergleichsweise warm ist. Im Kühlbetrieb muss diese Luft dann stärker abgekühlt werden, welches die Effizienz der Klimatisierungsanlage verschlechtert. In der
DE 3923307 A1 wird hierzu als Lösung vorgeschlagen, Frischluft vom Frontbereich des Kraftfahrzeugs über ein in die Motorhaube integriertes Kanalsystem an der Fahrzeugfront anzusaugen. Die
DE10 2012 109321 A1 offenbart eine Belüftungsanlage, bei welcher mittels einer Umschaltvorrichtung der Ansaugort von Frischluft wahlweise über einen von zwei Kanälen erfolgen kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Belüftungsanlage der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sie bei einfacher Bauform flexibel einsetzbar ist und über einen großen Bereich von Umgebungsbedingungen einen möglichst effizienten und störungsfreien Betrieb ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Belüftungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Steuern einer Belüftungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Belüftungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass das Luftzufuhrsystem einen ersten Kanal umfasst, über welchen der Zuluftstrom an dem Luft-Luft-Wärmetauscher vorbeiführbar ist, und einen zweiten Kanal umfasst, welcher den Zuluftstrom durch den Luft-Luft-Wärmetauscher hindurchführt, und eine Klappenanordnung, mittels welcher die Teil-Zuluftströme steuerbar sind, welche durch den Luft-Luft-Wärmetauscher und an dem Luft-Luft-Wärmetauscher vorbeiströmen. Diese Anordnung verbessert die bedarfsgerechte Nutzung der Wärmerückgewinnung. Der Luft-Luft-Wärmetauscher kann mittels der Klappenanordnung ganz oder teilweise umgangen werden, wenn eine Wärmerückgewinnung unvorteilhaft wäre. Dies ist insbesondere der Fall, wenn bei tiefen Außentemperaturen der aus dem Fahrzeuginnenraum abgeführte Abluftstrom soweit abgekühlt wird, dass die Luftfeuchte in den Abluftkanälen des Luft-Luft-Wärmetauschers anfängt zu kondensieren und auszufrieren und somit zu einer Vereisung führt. Andererseits ist eine Wärmerückgewinnung in einem Standventilationsbetrieb zum Kühlen eines durch Sonnenstrahlung aufgeheizten, stationären Kraftfahrzeugs nicht wünschenswert.
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Gemäß einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens erste Kanal über eine erste Einlassöffnung gespeist wird, welche für eine Positionierung im Frontbereich des Kraftfahrzeugs geeignet ist. Dies ermöglicht das Ansaugen von relativ kühler Frischluft vor dem Motor und der durch die Sonneneinstrahlung erwärmten Motorhaube, was für einen Kühlbetrieb vorteilhaft ist.
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Unter einem Kühlbetrieb wird im Sinne der Erfindung jeder Betriebsmodus der Belüftungs- und/oder Klimatisierungsanlage des Kraftfahrzeugs verstanden, welcher eine Reduzierung der Fahrzeuginnentemperatur dient. Dies kann ein zuvor genannter Belüftungsbetrieb, insbesondere ein Standbelüftungsbetrieb sein, welcher lediglich aufgeheizte Innenluft durch kühlere Außenluft ersetzt. Ein weiterer Kühlbetrieb ist der Klimatisierungsbetrieb oder auch AC-Betrieb (AC = Air Conditioning), bei welchem unter Verwendung eines Kältemittelkreislaufs der in den Innenraum des Kraftfahrzeugs geführte Luftstrom beim Durchströmen eines Verdampfers aktiv gekühlt wird. Unter einem Heizbetrieb wird im Sinne der Erfindung jeder Betriebsmodus verstanden, welcher ein Erhöhen der Fahrzeuginnenraumtemperatur anstrebt. Dabei wird der in den Innenraum des Kraftfahrzeugs geführte Luftstrom beim Durchströmen eines Heizers erwärmt. Solche Heizer umfassen insbesondere Heißwasserwärmetauscher, welche von aufgeheiztem Medium (typischerweise einem Wasser-Glykol-Gemisch) gespeist werden, Kondensatoren eines als Wärmepumpe betriebenen Kältemittelkreislaufs oder aber elektrische Heizelemente, z.B. sogenannte PTC-Elemente. Heißwasserwärmetauscher werden thermisch insbesondere über die Abwärme eines Verbrennungsmotors gespeist.
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Gemäß einer Ausbildung der Erfindung umfasst der erste Kanal eine erste Einlassöffnung und der zweite Kanal eine zweite Einlassöffnung, wobei die erste und die zweite Einlassöffnung geeignet sind, in eingebautem Zustand in räumlich voneinander getrennten Bereichen der Fahrzeugaußenhaut mit der Fahrzeugumgebung zu kommunizieren. Mittels der Klappenanordnung sind die in den Fahrzeuginnenraum geführten Teil-Zuluftströme aus der ersten und der zweiten Einlassöffnung veränderbar. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der zweite Kanal derart konfiguriert ist, dass die zweite Einlassöffnung für die Anordnung im Bereich des Wasserkastens des Kraftfahrzeugs geeignet ist. Dies ermöglicht eine gezielte Auswahl unterschiedlich warmer Umgebungsluft, d.h. von vergleichsweise kälterer Umgebungsluft z.B. vom Frontbereich und moderierter/aufgewärmter Luft vom z.B. Wasserkasten, je nach Betriebsmodus und den vorherrschenden Umgebungsbedingungen.
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Die Klappenanordnung kann an sich beliebig ausgestaltet sein. Sie öffnet beispielsweise den ersten Kanal genau dann weiter, wenn sie den zweiten Kanal weiter schließt, und umgekehrt. Die Klappenanordnung kann dabei ein oder mehrere Klappen umfassen, die miteinander in Verbindung stehen können oder auch separat betätigbar sind.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Klappenanordnung eine Klappe, welche in räumlicher Nähe zum Luft-Luft-Wärmetauscher angeordnet ist und mittels derer der erste Kanal öffenbar und verschließbar ist. In einer kostengünstigen Bauform umfasst die Klappenanordnung nur diese eine Klappe. Die Klappe ist insbesondere in körperlichem Kontakt mit dem Luft-Luft-Wärmetauscher angeordnet. Sie ist beispielsweise an dessen Seitenrand befestigbar oder befestigt. Eine solche Anordnung ermöglicht die Herstellung einer Kompakteinheit, welche den Luft-Luft-Wärmetauscher mit der Klappe umfasst und mit vergleichsweise geringem Bauraumbedarf einfach installierbar ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Klappe komplett im ersten Luftzufuhrkanal, d.h. außerhalb des zweiten Kanals angeordnet. Der zweite Kanal wird somit nicht aktiv geöffnet oder geschlossen, sondern nur über den Druckunterschied relativ zum ersten Kanal angesteuert (Bei geöffneter Klappe folgt der Luftstrom im Wesentlichen dem geringeren Strömungswiderstand des ersten Kanals, bei geschlossener Klappe folgt der Luftstrom über den zweiten Kanal durch den Luft-Luft-Wärmetauscher).
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Steuern einer Belüftungsanlage offenbart, wobei unter Verwendung einer zuvor genannten Belüftungsanlage die Klappenanordnung zwischen wenigstens zwei Positionen hin und her schaltbar ist. Dabei wird auf ein Erfassen eines Signals zum Einstellen eines Heizmodus die Klappenanordnung eingestellt, um den ersten Kanal derart zu verschließen, dass der Teil-Zuluftstrom, welcher an dem Luft-Luft-Wärmetauscher vorbeigeführt und in den Fahrzeuginnenraum geführt wird, gemindert wird. Außerdem wird auf ein Erfassen eines Signals zum Einstellen eines Kühlmodus oder eines Enteisungsmodus die Klappenanordnung eingestellt, um den zweiten Kanal des Luft-Luft-Wärmetauschers zu blockieren. Das erfindungsgemäße Verfahren profitiert von den zuvor genannten Vorteilen der Belüftungsanlage, wobei die Signale zum Einstellen eines Heizmodus, eines Kühlmodus und eines Enteisungsmodus auf vielfältige, an sich bekannte Art erzeugt werden können. Die entsprechenden Signale werden insbesondere aufgrund von automatischen Temperaturmessungen, manuellen Einstellungen der Belüftungs- und/oder der Klimatisierungsanlage und darauf basierenden Berechnungsalgorithmen erzeugt.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Signal zum Einstellen eines Enteisungsmodus folgendes umfasst:
- – Erfassen einer Umgebungstemperatur unterhalb eines Grenzwerts, insbesondere unterhalb 0°C, und/oder
- – Erfassen eines Druckverlusts in dem aus dem Fahrzeuginnenraum geführten Abluftstrom oder einem Erfassen eines Grenzwertes des elektrischen Speisestroms des Lüfters zum Erzeugen eines Luftstroms durch den Luft-Luft-Wärmetauscher.
Es sei dabei angemerkt, dass der Enteisungsmodus ggf. auch nur sporadisch z.B. nach einer gewissen Zeitspanne aktiviert wird, beispielsweise für nur ein paar Minuten, und dann ohne ein explizites Auslösesignal wieder in den vorherigen Betriebsmodus, insbesondere den Heizmodus, zurückfällt.
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Das Signal zum Einstellen eines Heizmodus besteht typischerweise darin, dass weder ein Signal zum Einstellen eines Kühlmodus noch eines Enteisungsmodus vorliegt. Die Klappenanordnung wird dann in Abwesenheit anderer Auslösesignale so eingestellt, dass die von außen zugeführte Frischluft durch den Luft-Luft-Wärmetauscher hindurchgeleitet wird, um die Effizienz der Belüftungs- oder Klimatisierungsanlage zu erhöhen.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug zu den Figuren näher erläutert.
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Die 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Kraftfahrzeugs mit einer Belüftungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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die 2 bis 4 zeigen schematische Draufsichten der Belüftungsanlage gemäß drei Ausführungsvarianten der Erfindung und
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die 5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Steuern einer Belüftungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In der 1 ist schematisch der Aufbau eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Belüftungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Belüftungsanlage umfasst ein Luftzufuhrsystem zum Zuführen von Zuluft bzw. Frischluft Z1–Z4 in die Fahrgastzelle 2 und ein Luftabfuhrsystem zum Abführen von Abluft A aus der Fahrgastzelle 2 nach außen. Typischerweise – aber nicht notwendigerweise – ist stromabwärts des Luftzufuhrsystems optional ein Klimagerät 10 angeordnet. Ohne die erfinderische Idee einzuschränken, umfasst das Klimagerät 10 beispielsweise nach an sich bekannter Weise wenigstens ein Gebläse, ein Luftverteilsystem und ein oder mehrere Wärmetauscher zum Konditionieren der in die Fahrgastzelle 2 einströmenden Zuluft. Als Wärmetauscher sind hierbei typischerweise wenigstens ein heizender Wärmetauscher, z.B. ein von einem Medium gespeister Heizerkern, sowie ein an einen Kältemittelkreislauf angeschlossener Verdampfer für eine Kühlfunktion vorgesehen (nicht dargestellt).
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Das gezeigte Luftzufuhrsystem umfasst einen Front-Frischlufteinlass 3, welcher in der Nähe der Fahrzeugfront 4 Frischluft Z3 ansaugen kann und diese unterhalb der Abdeckhaube 5 des Motorraums in Richtung Fahrgastzelle 2 transportiert. Optional ist ein weiterer Fischlufteinlass, nämlich ein Wasserkasten-Frischlufteinlass 7, vorgesehen. Über diesen kann Frischluft Z4 durch ein Ansauggitter 8 von oberhalb der Abdeckhaube 5 durch den Wasserkasten 6 des Kraftfahrzeugs 1 angesaugt und in Richtung Fahrgastzelle transportiert werden. Als weitere Zuluft kann optional rezirkulierte Luft aus der Fahrgastzelle 2 verwendet werden (nicht dargestellt). Über den Front-Frischlufteinlass 3 angesaugte Frischluft Z3 ist typischerweise kälter als über den Wasserkasten-Frischlufteinlass 7 angesaugte Frischluft Z4. Je nachdem, ob die Frischluft Z3, Z4 gekühlt oder aufgeheizt werden soll, kann sich dieser Temperaturunterschied zum effizienten Erreichen des jeweiligen Klimatisierungsziels zunutze gemacht werden.
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Das Luftzufuhrsystem umfasst des Weiteren einen Luft-Luft-Wärmetauscher 9, bei welchem wenigstens ein Teil der über das Luftzufuhrsystem geführten Zuluft Z1–Z4 mit dem Abluftstrom A in wärmetauschenden Kontakt treten kann. Der Luft-Luft-Wärmetauscher 9 ist zuluftseitig stromaufwärts von dem Klimagerät 10 angeordnet. Der Frischluftstrom und der Abluftstrom werden in etwa senkrecht zueinander durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 geführt. Frischluftseitig wird der Luft-Luft-Wärmetauscher 9 beispielsweise in Fahrtrichtung von vorne nach hinten durchströmt, während er abluftseitig quer zum Fahrzeug oder in vertikaler Richtung durchströmt wird
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Ausführungsformen des Luftzufuhrsystems der Belüftungsanlage sind schematisch in den 2 bis 4 näher dargestellt. Als gemeinsames Merkmal weisen alle drei Ausführungsvarianten einen Bypass 11 und eine (Luft-Luft-)Wärmetauscher-Passage 12 auf. Über den Bypass 11 kann wenigstens ein Teil des Fischluftstroms Z3 als Teil-Zuluftstrom Z1 an dem Luft-Luft-Wärmetauscher 9 vorbeigeführt werden. Über die Wärmetauscher-Passage 12 kann ein Teil-Zuluftstrom Z2 durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 hindurchgeführt werden. Mittels einer Klappenanordnung sind dann die Teil-Zuluftströme Z1, Z2 steuerbar, also der Anteil, welcher durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 hindurch und welcher an dem Luft-Luft-Wärmetauscher 9 vorbeiströmt. Der Abluftstrom A wird in dieser Darstellung senkrecht zur Zeichnungsebene durch den Luft-Luft-Wärmetauscher hindurchgeführt (nicht dargestellt).
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Bei einer ersten Ausführungsvariante gemäß 2 ist nur ein Frischlufteinlass, nämlich ein Front-Frischlufteinlass 3, vorgesehen. Die hierüber einströmende Frischluft Z3 kann je nach der Stellung der Schwenkklappe 13 entweder als Frischluftstrom Z1 über den Bypass 11 an dem Luft-Luft-Wärmetauscher 9 vorbeigeführt oder als Frischluftstrom Z2 über die Wärmetauscher-Passage 12 durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 hindurchgeführt werden.
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Durch eine erste Klappenposition P1 wird der Bypass 11 freigegeben und gleichzeitig die Wärmetauscher-Passage 12 blockiert. Durch eine zweite Klappenposition P2 wird umgekehrt der Bypass 11 blockiert und gleichzeitig die Wärmetauscher-Passage 12 freigegeben. Der Bypass 11 wird durch die Schwenkklappe 13 im Wesentlichen in dem Maße geöffnet, wie die Wärmetauscher-Passage 12 geschlossen wird, und umgekehrt.
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Die Schwenkklappe 13 nach der ersten Ausführungsvariante ist am seitlichen Rand des Luft-Luft-Wärmetauschers 12 befestigt. Der Luft-Luft-Wärmetauscher 12 kann somit zusammen mit der Schwenkklappe 13 (und ggf. auch mit dem Bypass 11 und der Wärmetauscher-Passage 12) als eine Baueinheit gefertigt werden.
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Bei einer zweiten Ausführungsvariante gemäß 3 ist neben dem Front-Frischlufteinlass 3 ein zweiter Frischlufteinlass, nämlich ein Wasserkasten-Frischlufteinlass 7, vorgesehen. Die hierüber einströmende Frischluft Z4 kann nur als Frischluftstrom Z2 über die Wärmetauscher-Passage 12 durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 hindurchgeführt werden. Ferner hat über den Front-Frischlufteinlass 3 einströmende Frischluft Z3 nur die Möglichkeit, als Frischluftstrom Z1 über den Bypass 11 zu strömen. Ein Abzweigen in die Wärmetauscher-Passage 12 ist gemäß dieser Ausführungsvariante nicht vorgesehen.
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Die Schwenkklappe 13 ist wie bei der ersten Ausführungsvariante am seitlichen Rand des Luft-Luft-Wärmetauschers 9 befestigt. Die Steuerung der Frischluftströme Z1 durch den Bypass 11 und Z2 durch die Wärmetauscher-Passage 12 funktioniert ebenfalls gemäß der ersten Ausführungsvariante.
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Bei der dritten Ausführungsvariante gemäß 4 ist die Klappenanordnung mittig in der Nähe des seitlichen Randes des Luft-Luft-Wärmetauschers 9 im Bypass 11 angeordnet ist. Anstelle einer Schwenkklappe 13 kann dann auch alternativ eine Drehklappe 14 oder eine andere dafür geeignete Klappenvariante verwendet werden. Im gezeigten Beispiel liegt ferner die Drehklappe 14 außerhalb der Wärmetauscher-Passage 12, d.h. es gibt keine Klappenposition, bei welcher sie dorthinein ragt. Durch eine erste Klappenposition P1´ wird der Bypass 11 freigegeben, durch eine zweite Klappenposition P2´ blockiert. Die Wärmetauscher-Passage 12 wird nur bei blockiertem Bypass 11 durchströmt, während sie bei geöffnetem Bypass 11 aufgrund des höheren Strömungswiderstands nicht nennenswert durchströmt wird.
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In der 5 ist ein Flussdiagramm 20 für ein Verfahren zum Steuern einer Belüftungsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Steuerungsverfahren kann insbesondere für eine Belüftungsanlage gemäß einem der zuvor genannten Ausführungsbeispiele verwendet werden, ist hierauf aber nicht beschränkt.
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In einem ersten Schritt 21 wird eine Außentemperatur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 erfasst. Die Erfassung erfolgt typischerweise über einen Temperatursensor, kann aber auch z.B. geschätzt oder als Prognosewert empfangen werden. Liegt die Außentemperatur über einem ersten Schwellenwert, z.B. 15°C, so wird die Einstellung mit dem Schritt 24 vollzogen, indem die Klappenposition P1 eingestellt wird. Dies ist ein Signal zum Einstellen eines Kühlmodus. Eine Energierückgewinnung ist für solche erhöhte Temperaturen in der Fahrzeugkabine (z.B. durch Sonnenstrahlung) in der Regel nicht wünschenswert, daher wird der Bypass 11 geöffnet und Frischluft – falls vorhanden von der Front-Frischluftöffnung 3 – angesaugt. Andernfalls wird mit einem Schritt 22 fortgefahren.
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Ein Anwendungsfall eines Kühlmodus der Belüftungsanlage besteht darin, dass das Kraftfahrzeug 1 stationär ist, beispielsweise bereits längere Zeit abstellt ist. Auf einen Auslöser kann dann eine Standbelüftung aktiviert werden, indem ein ggf. vorhandener Kältemittelkreislauf nicht eingeschaltet wird und nur die Belüftung über den Bypass 11 erfolgt. Dies ist insbesondere an sonnigen Tagen bereits bei nicht zu hohen Außentemperaturen von z.B. 15°C bis 25°C eine sinnvolle Maßnahme.
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Ein weiterer Anwendungsfall eines Kühlmodus der Belüftungsanlage besteht in einem gemeinsamen Kühlbetrieb der Belüftungsanlage mit einer Klimaanlage mit Kältemittelkreislauf. Ein solcher Fall wird insbesondere bei höheren Außentemperaturen > 25°C sinnvoll sein.
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Beim Schritt 22 wird geprüft, ob die Außentemperatur unterhalb von einem zweiten Schwellenwert, z.B. 0°C, liegt. Falls dies nicht der Fall ist, so wird die Einstellung mit dem Schritt 25 vollzogen, indem die Klappenposition P2 eingestellt wird. Dies ist ein Signal zum Einstellen eines Heizmodus. Eine Energierückgewinnung durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 ist für diesen Temperaturbereich sinnvoll, daher wird die Wärmetauscher-Passage 12 geöffnet und Frischluft – falls vorhanden von der Wasserkasten-Frischluftöffnung 7 – angesaugt. Andernfalls wird mit dem Schritt 23 fortgefahren.
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Beim Schritt 23 wird geprüft, ob ggf. Bedingungen vorliegen, für welche ein Umschalten in einen Enteisungsmodus vorteilhaft ist. Die Bedingungen für einen Enteisungsmodus liegen insbesondere dann vor, wenn der Abluftstrom A beim abluftseitigen Durchströmen des Luft-Luft-Wärmetauschers 9 einen erhöhten Widerstand erfährt. Dieser Widerstand kann durch Druckdifferenzmessungen festgestellt werden. Insbesondere kann auch die Drehzahl des Lüfters, welcher den Abluftstrom A bereitstellen soll, als Indikator für einen solchen Druckverlust hergenommen werden. Die abluftseitige Zunahme des Strömungswiderstandes/ Druckverlusts ist ein Hinweis darauf, dass es hier zu einer Vereisung gekommen ist. Es kann auch der elektrische Speisestrom des Lüfters zum Erzeugen eines Luftstroms durch den abluftseitigen Teil des Luft-Luft-Wärmetauschers 9 erfasst werden und bei einem anomal abweichendem Speisestrom des Lüfters auf eine Vereisung geschlossen werden. Alternativ kann eine Vereisung aber auch über andere Maßnahmen erkannt werden.
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Falls eine solche Zunahme des Strömungswiderstandes bei höheren Temperaturen festgestellt wird, könnte dies auch z.B. durch eine Verstopfung mit Staub oder anderem Dreck hervorgerufen worden sein. In einem solchen Falle könnte z.B. eine Fehlermeldung oder eine Servicemeldung an den Fahrzeugführer ausgegeben werden.
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Wird nun eine Vereisung erkannt, so wird die Einstellung mit dem Schritt 24 vollzogen, indem die Klappenposition P1 eingestellt wird. Hierdurch wird, zumindest vorübergehend, die Wärmerückgewinnung reduziert, aber zugleich durch den nun nicht mehr gekühlten Abluftstrom A ein Abtauen des abluftseitigen Teils des Luft-Luft-Wärmetauschers eingeleitet.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich, dass das Signal zum Einstellen eines Heizmodus (mit der Klappenposition P2) darin besteht, dass weder ein Signal zum Einstellen eines Kühlmodus noch eines Enteisungsmodus (mit der Klappenposition P1) vorliegt.
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In Abwandlungen des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen die Klappenpositionen nicht auf die extremen Positionen P1, P2 bzw. P1´, P2´ festgelegt sein. So kann z.B. beim Erkennen einer beginnenden Vereisung die Klappenposition auf eine Zwischenstellung, z.B. eine Mittelstellung gebracht werden (nicht dargestellt). Dadurch könnte der Luftstrom Z2 durch den Luft-Luft-Wärmetauscher 9 soweit reduziert werden, dass es gerade nicht mehr zu einer Vereisung kommt. Alternativ oder auch zusätzlich kann der Enteisungsmodus zeitlich gesteuert sein, d.h. dass nach Ablauf eines ggf. temperaturabhängigen Zeitintervalls automatisch wieder in den Heizmodus zurückgeschaltet wird. Alternativ oder auch zusätzlich können in der Belüftungsanlage auch noch weitere Luftkanäle und Luftklappen vorgesehen sein, um die Frischluftzufuhr Z1–Z4 aus den verschiedenen Quellen und über die verschiedenen Pfade weiterhin zu optimieren (nicht dargestellt).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrgastzelle
- 3
- Front-Frischlufteinlass
- 4
- Fahrzeugfront
- 5
- Abdeckhaube
- 6
- Wasserkasten
- 7
- Wasserkasten-Frischlufteinlass
- 8
- Ansauggitter
- 9
- Luft-Luft-Wärmetauscher
- 10
- Klimagerät
- 11
- Bypass
- 12
- (Luft-Luft-)Wärmetauscher-Passage
- 13
- Schwenkklappe
- 14
- Drehklappe
- 20–25
- Verfahrensschritte
- Z1–Z4
- Zuluftströme
- A
- Abluftstrom
- P1, P2
- Klappenpositionen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010054965 A1 [0004]
- DE 102011116657 A1 [0004]
- DE 3923307 A1 [0005]
- DE 102012109321 A1 [0005]
